Коллодий

Коллодий — это раствор нитратов целлюлозы (нитроцеллюлозы, пироксилина) в смеси этилового спирта и диэтилового эфира. Представляет собой вязкую, прозрачную или слегка опалесцирующую жидкость, которая после испарения растворителей образует на поверхности тонкую, прочную и эластичную плёнку. В зависимости от состава и назначения различают медицинский, фотографический и технический коллодий.

История открытия

Коллодий был впервые получен в 1846 году французским химиком Луи Николя Менара, который исследовал свойства нитроцеллюлозы, открытой годом ранее Кристианом Фридрихом Шёнбейном. Менар обнаружил, что пироксилин растворяется в смеси спирта и эфира, образуя клейкую жидкость, которая после высыхания оставляет прозрачную плёнку. Первоначально вещество не нашло практического применения.

В 1847 году американский врач Джон Паркер Мэйо предложил использовать коллодий в медицине для создания защитной плёнки на ранах, заменяющей повязки. В 1851 году шотландский химик Фредерик Скотт Арчер разработал мокрый коллодионный процесс в фотографии, что стало революцией в получении негативов. В 1880-х годах коллодий начали применять в производстве взрывчатых веществ (бездымный порох) и в промышленности для изготовления искусственной кожи и лаков.

Состав и свойства

Коллодий представляет собой коллоидный раствор. Основные компоненты:

• Нитроцеллюлоза (пироксилин) — основной плёнкообразующий компонент. Содержание в растворе обычно составляет от 2 до 10 %.
• Этиловый спирт — растворитель, замедляющий испарение.
• Диэтиловый эфир — легколетучий растворитель, обеспечивающий быстрое высыхание плёнки.

Соотношение спирта и эфира может варьироваться. Типичный состав: 1 часть нитроцеллюлозы, 3 части спирта и 12 частей эфира (по объёму). Для получения более эластичных плёнок в состав могут добавлять пластификаторы (например, касторовое масло или камфору).

Физико-химические свойства:

• Внешний вид: прозрачная, вязкая жидкость с характерным запахом эфира.
• Плотность: около 0,8–0,9 г/см³.
• Температура кипения: определяется смесью растворителей (эфир кипит при 34,6 °C, спирт — при 78,4 °C).
• Летучесть: эфир быстро испаряется, спирт — медленнее. Время высыхания плёнки зависит от толщины слоя и условий окружающей среды (обычно от 30 секунд до нескольких минут).
• Горючесть: коллодий легко воспламеняется, его пары образуют взрывоопасные смеси с воздухом.
• Плёнка: бесцветная, прозрачная, эластичная, устойчивая к воде и многим органическим растворителям, но хрупкая при старении.

Классификация

Коллодий классифицируют по назначению и составу:

По назначению

1. Медицинский коллодий — используется для фиксации повязок, защиты ран, в дерматологии для удаления бородавок и мозолей (в сочетании с салициловой кислотой). В России выпускается как лекарственное средство.
2. Фотографический коллодий — применяется в мокром коллодионном процессе для изготовления светочувствительных пластинок. Содержит бромиды и йодиды металлов.
3. Технический коллодий — используется в производстве лаков, красок, клеёв, искусственной кожи, взрывчатых веществ (бездымный порох), а также для склеивания и герметизации.

По составу

• Простой коллодий — раствор нитроцеллюлозы в спирто-эфирной смеси без добавок.
• Эластичный коллодий — с добавлением пластификаторов (касторовое масло, камфора) для повышения гибкости плёнки.
• Коллодий с лекарственными добавками — медицинский коллодий, содержащий антисептики, кератолитики или другие активные вещества.

Применение

Медицина

Медицинский коллодий применяется в качестве:

• Фиксатора повязок — коллодийная повязка (нанесённая на марлю) обеспечивает герметичное покрытие раны, защищая её от инфекции.
• Защитного покрытия — для небольших ран, ссадин, порезов. Плёнка пропускает воздух, но не пропускает воду и бактерии.
• Кератолитического средства — в сочетании с салициловой кислотой используется для удаления бородавок, мозолей, папиллом. Препарат наносят на образование, после высыхания плёнка снимается вместе с ороговевшей тканью.
• Средства для остановки капиллярного кровотечения — коллодий создаёт плёнку, которая прижимает сосуды.

В России медицинский коллодий выпускается в виде раствора во флаконах по 25–50 мл. Хранится в прохладном, защищённом от огня месте.

Фотография

Мокрый коллодионный процесс (1851–1880-е годы) стал первым массовым способом получения фотографических негативов. Стеклянную пластинку покрывали коллодием, содержащим бромид калия, затем погружали в раствор нитрата серебра, делая её светочувствительной. Пластинку экспонировали во влажном состоянии и проявляли немедленно. Процесс позволял получать чёткие изображения с высокой детализацией, но требовал оперативности и наличия тёмной комнаты. В конце XIX века был вытеснен сухими желатиновыми пластинками. В XXI веке мокрый коллодионный процесс используется в альтернативной фотографии и художественной практике.

Техническая промышленность

• Производство бездымного пороха — коллодий (нитроцеллюлоза) является основой для баллиститных и кордитных порохов. В России в 1890-х годах Д. И. Менделеев разработал пироколлодий — разновидность бездымного пороха на основе коллодия.
• Лаки и краски — коллодийные лаки (нитролаки) применяются для покрытия дерева, металла, кожи. Обеспечивают глянцевую, водостойкую плёнку.
• Клеи — коллодийный клей используется для склеивания бумаги, картона, кожи, тканей.
• Искусственная кожа — в XIX — начале XX века коллодий наносили на ткань для получения водостойкого материала (клеёнка, дерматин).
• Герметизация — коллодий применяют для заделки трещин, пор, швов в деревянных и металлических изделиях.

Криминалистика и судебная медицина

Коллодий используется для снятия отпечатков пальцев с поверхностей. Плёнка коллодия, нанесённая на след, после высыхания снимается вместе с частицами пота и жира, позволяя получить копию отпечатка.

Опасность и меры предосторожности

Коллодий является легковоспламеняющимся и взрывоопасным веществом. Его пары тяжелее воздуха и могут скапливаться в нижних зонах помещений. При работе с коллодием необходимо:

• Исключить источники открытого огня, искр, нагревательных приборов.
• Обеспечить хорошую вентиляцию.
• Использовать средства индивидуальной защиты (перчатки, очки).
• Хранить в плотно закрытой таре, вдали от огня и прямых солнечных лучей.

При попадании на кожу коллодий может вызвать раздражение, при длительном контакте — дерматит. При попадании в глаза — промыть большим количеством воды и обратиться к врачу. При проглатывании — немедленно вызвать рвоту и обратиться за медицинской помощью.

Интересные факты

• В XIX веке коллодий использовался для создания «коллодийных повязок» — первых герметичных раневых покрытий, которые применялись в полевой хирургии.
• Мокрый коллодионный процесс позволил делать снимки с выдержкой в несколько секунд, что было значительным прогрессом по сравнению с дагеротипией.
• В России коллодий входил в состав «коллодийного мыла» — антисептического средства для мытья рук хирургов.
• Коллодийные лаки использовались для покрытия первых автомобилей и самолётов, обеспечивая блеск и защиту от коррозии.
• В 1880-х годах коллодий применяли для изготовления искусственных цветов и украшений — плёнку окрашивали и формовали.

Источники

1. Большая медицинская энциклопедия / под ред. Б. В. Петровского. — М.: Советская энциклопедия, 1974–1989. — Т. 11.
2. Химическая энциклопедия / под ред. И. Л. Кнунянца. — М.: Советская энциклопедия, 1988–1998. — Т. 2.
3. Менделеев Д. И. Основы химии. — СПб., 1897. — Т. 2.
4. Арчер Ф. С. The Collodion Process // The Photographic Journal. — 1851. — Vol. 2.
5. Фотография: энциклопедический справочник / под ред. Н. А. Петрова. — Минск: Белорусская энциклопедия, 1992.
6. Государственная фармакопея Российской Федерации. — XIV издание. — М., 2018. — Т. 2. — Статья «Коллодий медицинский».